铅酸蓄电池的失效机理及检测

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3、载或二次加工，谢谢！自从1859年法国人普兰特发明铅酸蓄电池以来已有一百多年的历史了，一百多年来铅蓄电池已有了极大的发展。七十年代初，密封阀控铅酸电池的出现更以其密封、免维护、自放电小、性能稳定、经济实用等优点而迅速占领市场，广泛应用于电力工业和邮电通信。然而由于电池本身的设计、生产工艺及使用维护等原因，电池早期失效现象常有发生，尤其是国产免维护电池，有的只用了2-3年，远远短于预期寿命，严重影响了系统的安全运行。　　一、阀控电池的失效机理　　阀控式铅蓄电池是一个复杂的电化学体系，电池的性能和寿命取决于制备电极的材料、工艺、活

4、性物质的组成和结构、及电池运行状态和条件等。它的失效因素也是非常多的，基本上可分为三类：　　1、电池设计结构上的因素　　1.1极板的腐蚀　　对浮充电使用的电池，板棚腐蚀是限定电池寿命的重要因素，在电池过充电状态下，正负极板上反应如下：　　正极：2H2O→O2+H++4e-　　负极：Pb+1/2O2+2H++SO42-→PbSO4+H2O　　PbSO4+2e-→Pb+SO42-　　负极净反应：1/2O2+2H++2e-→H2O　　可见，负极产生水，降低了酸度，而正极反应产生H+，加速了正极板栅的腐蚀。　　1.2水损失　　由于再化

5、合反应不完全及板栅腐蚀引起水的损失，当每次充电时，由于产生气体的速率大于气体再化合速率，导致一部分气体逸出，损成水的损失。　　正极栅的腐蚀也是造成水损失的因素之一，其腐蚀反应为：　　Pb+2H2O→PbO2+4H++4e-　　1.3枝状结晶生成　　当电池处于放电状态，或长期以放电状态放置，这种情况下，负极PH值增加，极板上生成可溶性铅颗粒，促进板状结晶生成穿透隔膜造成极间短路，使电池失效。　　1.4负极板硫酸盐化　　负极在电池充放电中的反应　　放电过程：Pb+H2SO4-2e-→PbSO4+2H+　　充电过程：Pb+1/2O2

6、+H2SO4→PbSO4+H2O　　由于自化合反应的发生，无论电池处于充电或放电状态,负板总有硫酸铅存在，使负极长期处于非完全充电状态，形成不可逆硫酸铅，使电池容量减少，导致电池失效。　　1.5热失控　　在充电过程中，电池内的再化合反应将产生大量的热能，由于蓄电池的密封结构使热量不易散出，导致电池温升过高失效。　　2、生产电池工艺质量的因素　　在实际情况中，由于电池生产工艺质量的问题，如原材料成份不稳定，极板涂膏量不一致，极耳腐蚀断裂，壳体和壳盖间渗透漏液，阀盖开闭不灵等，都造成电池性能离散性大，也是电池早期失效的主要因素。　

7、　3、使用环境因素　　一般用户都认为免维护电池是不需要维护的，厂家也有类似的误导宣传，而实际上阀控电池在维护上应该加强而不是免维护或少维护，表现在二个方面：　　3.1由于过充电将使产生的气体不可能完全被再化合，从而引起电池内部压力增加，当到一定压力时，安全阀打开，氢气和氧气逸出，同时带出酸雾，消耗了有限的电解液，导致电池容量下降或早期失效。为避免产生多余的气体，阀控电池对充电机稳压、限流精度提出了较高的要求，而现有的可控硅相位控制稳压的充电机几乎都不能做到。　　3.2阀控电池在使用中对温度也有一定要求。国外资料介绍当高于25℃

8、时，每升高6-9℃，电池寿命缩短一半。浮充电压，也应根据温度进行补偿，一般为-2~4mV/℃，而现有很多充电机没有此功能。　　二、蓄电池的检测方法　　由于蓄电池在实际应用中作为后备电源使用，是保证不间断供电的关键设备，因而蓄电池性能的检测也就显得非常重要。然而蓄电池性能受诸多